JP5041087B1 - タイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加硫用モールド - Google Patents

Abstract

【課題】モールドに埋設される筒状体を用いて排気機構となる微小すき間を備えたモールドをする際に、石膏鋳型に対する筒状体のセッティング作業を容易にして生産性を向上できるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加流用モールドを提供する。
【解決手段】石膏鋳型１１の表面に突設した板状の固定金具９の嵌合部９ａに、板状体の両端部７ｂの内周面どうしを対向させて形成した筒状体７を、対向させた両端部７ｂを嵌合部９ａに挿入して嵌合させて、対向させた両端部７ｂのすき間を狭くして、両端部７ｂの先端を石膏鋳型１１の表面に接するように配置した後、石膏鋳型１１の表面に溶融金属を流し込んで筒状体７をモールドに埋設するとともに、対向させた両端部７ｂの先端をモールドのタイヤ成形面に露出させ、モールドから固定金具９を除去して、対向させた両端部７ｂの間に微小すき間を設けたモールドを製造する。
【選択図】図８

Description

本発明は、タイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加流用モールドに関し、さらに詳しくは、モールドに埋設される筒状体を用いて排気機構として機能する微小すき間を備えたモールドをする際に、石膏鋳型に対して筒状体のセッティング作業を容易に行なえて生産性を向上できるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加流用モールドに関するものである。

タイヤ加硫用モールドには、グリーンタイヤとモールドとの間に残留したエアや加硫の際に発生するガスを、モールド外部に排出させる排気機構が設けられている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１では、薄板を折り曲げて一端部を重ね合わせ、他端部に大きなすき間を確保した積層ブレードが用いた排気機構が提案されている。この積層ブレードはブロックで保持され、このブロックをモールドのタイヤ成形面の凹状のポケットに嵌入させることにより、ポケットとブロックとで囲まれた排気室を形成している。エアやガスは、積層ブレードの一端部の微小すき間および他端部の大きなすき間を通じて排気室に排出される。

しかしながら、この排気機構では、鋳造したモールドのタイヤ成形面にポケットを形成する工程、ブロックに積層ブレードを保持させた組立体を製造する工程、この組立体をポケットに嵌入させる工程が必要になるので、加工工程が多くなり製造に要する時間が長くなるという問題があった。

特許文献２では、モールドの鋳造時に埋設した筒状体を用いた排気機構が提案されている。埋設された筒状体の外周面に形成されたスリットがモールドのタイヤ成形面に露出していて、このスリットを通じて、エアやガスがモールド外部に排出される。この提案では、特許文献１の提案に比して、加工工程を少なくできる。しかしながら、石膏鋳型に対して筒状体を所定位置に配置するには、セクターを細分化したピースのタイヤ周方向両端部に配置する筒状体保持部材などが必要であった。そのため、石膏鋳型に対して筒状体のセッティング作業が煩雑になるという問題があった。また、ピース単位でモールドを鋳造する必要があり、生産性を向上させるには限界があった。

特開２００８−２６０１３５号公報 特開２０１１−４６０７２号公報

本発明の目的は、モールドに埋設される筒状体を用いて排気機構として機能する微小すき間を備えたモールドをする際に、石膏鋳型に対して筒状体のセッティング作業を容易に行なえて生産性を向上できるタイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加流用モールドを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法は、石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込み、この溶融金属を固化させることにより石膏鋳型の表面を転写したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法において、石膏鋳型の表面に突設した板状の固定金具の嵌合部に、板状体の両端部の内周面どうしを対向させて形成した筒状体を、その対向させた両端部を前記嵌合部に挿入して嵌合させることにより、この対向させた両端部のすき間を狭くして、その両端部の先端を前記石膏鋳型の表面に接するように配置した後、この石膏鋳型の表面に前記溶融金属を流し込んで前記筒状体をモールドに埋設するとともに、前記対向させた両端部の先端をモールドのタイヤ成形面に露出させ、このモールドから前記固定金具を除去して、前記対向させた両端部の間に微小すき間を設けたモールドを製造することを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫用モールドは、溶融金属を固化させることにより形成されたタイヤ加硫用モールドにおいて、前記溶融金属を固化させる際に板状の固定金具とともにモールドに埋設された筒状体を有し、この筒状体が板状体の両端部の内周面どうしを対向させて形成されたものであり、この対向させた両端部の間に微小すき間が形成され、その微小すき間がモールドのタイヤ成形面に露出していて、前記固定金具が除去されていることを特徴とする。

本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法によれば、石膏鋳型の表面に突設した板状の固定金具の嵌合部に、板状体の両端部の内周面どうしを対向させて形成した筒状体を、その対向させた両端部を前記嵌合部に挿入して嵌合させることにより、この対向させた両端部のすき間を狭くして、その両端部の先端を前記石膏鋳型の表面に接するように配置するので、石膏鋳型に対する筒状体のセッティング作業を容易に行なえる。これに伴って生産性を向上させることができる。また、ピース単位に限らず、セクター単位でモールドを鋳造できるので、この観点からも生産性を向上させるには有利になる。

上記の製造方法によって、本発明のタイヤ加硫用モールドを得ることができる。

本発明の製造方法では、前記筒状体の対向させた両端部を前記固定金具の嵌合部に挿入した際に、前記嵌合部に設けた係合部と、前記対向させた両端部の外周面に設けた係合部とを係合させて、筒状体を位置決めすることもできる。これにより、石膏鋳型に対して筒状体を設定どおりの所定位置にセッティングできる。

前記固定金具がバネ鋼で形成され、前記嵌合部の下端に切込み部が連接されていると、
筒状体の対向させた両端部を嵌合部に挿入し易くなる、また、鋳造したモールドから固定金具を除去する際も引き抜き易くなる。

前記固定金具が石膏鋳型に対してアンカーとなるアンカー部を有していると、固定金具を石膏鋳型に安定して固定することができる。

本発明のタイヤ加硫用モールドを例示する平面図である。 図１のセクターを例示する平面図である。 図２のセクターの正面図である。 図３のピースの左半分を例示する平面図である。 図４のピースの正面図である。 固定金具を設置したゴム型を例示する拡大断面図である。 固定金具を設置した石膏鋳型に筒状体を取付ける工程を例示する拡大断面図である。 固定金具を介して筒状体を設置した石膏鋳型を例示する拡大断面図である。 鋳造されたモールドを例示する拡大断面図である。 筒状体を配置した石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込む工程を、石膏鋳型の左半分の部分で例示する平面図である。 図１０の工程を正面視で示す説明図である。 筒状体を配置したセクターに対応する石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込む工程を、石膏鋳型の左半分の部分で例示する平面図である。 図１２の石膏鋳型を用いて鋳造したセクターを例示する平面図である。

以下、本発明のタイヤ加硫用モールドの製造方法およびタイヤ加硫用モールドを、図に示した実施形態に基づいて説明する。図面に記載されているＣ矢印、Ｒ矢印、Ｗ矢印は、それぞれ、加硫用モールドに挿入して加硫されるグリーンタイヤの周方向、半径方向、幅方向を示している。

図１に例示するように、本発明のタイヤ加硫用モールド１（以下、モールド１）は、複数のセクター２を環状に組み付けて構成されるセクショナルタイプになっている。それぞれのセクター２は、図２、図３に例示するように複数のピース３とバックブロック４で構成され、隣り合うピース３どうしが密着した状態でバックブロック４に取付けられている。それぞれのピース３の内周側表面がタイヤ成形面５になる。タイヤ成形面５には、タイヤの溝を形成する溝成形突起６が適宜設けられている。

この実施形態では、１つのセクター２に、平面視で４個の長方形のピース３が固定されている。１つのセクター２が有するピース３の数は特に限定されず、その配置もこの実施形態に限定されるものではない。

ピース３は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料を溶融させた溶融金属Ｍを固化させることにより形成されていて、図４、５に例示するように溶融金属Ｍを固化させる際に埋設された筒状体７を有している。筒状体７は、ピース３の一方端面から他方端面まで延設されていて、筒状体７の両端は、ピース３のタイヤ周方向両端面で開口している。

この筒状体７は、板状体の両端部７ｂの内周面どうしを対向させて形成されたものであり、この対向させた両端部７ｂの間に微小すき間Ｓのスリット８が形成されている。その微小すき間Ｓのスリット８は、ピース３のタイヤ成形面５に露出している。

筒状体７には、その融点が溶融金属Ｍの融点よりも高い金属材料を用いる。例えば、溶融金属Ｍがアルミニウムの場合は、ステンレス鋼などの鋼製の筒状体７を用いる。

この実施形態の筒状体７は、スリット８が断面三角形状の空洞内部７ａに連通して、空洞内部７ａはスリット８を通じてピース３の外部に連通する。スリット８は、筒状体７の長手方向（タイヤ周方向）全長に渡って筒状体７の外周面に形成されて、ピース３のタイヤ成形面５に露出している。スリット８の微小すき間Ｓは、０．０１ｍｍ〜０．１０ｍｍ程度であり、０．０３ｍｍ程度がより好ましい。

グリーンタイヤを加硫する際には、エアやガスはスリット８を通じて空洞内部７ａに排出され、さらにセクター２の端面等を通じてモールド１の外部に排出される。スリット８を通過したエアやガスは、スリット８よりも遥かに広い空洞内部７ａに排出されるので、十分な排気を確保することできる。さらに、ピース３のタイヤ周方向端面に露出した隣り合う筒状体７の空洞内部７ａどうしを、ピース３のタイヤ周方向端面に別途形成した排気溝によって連結することで、排気効率を一段と向上させることが可能になる。

スリット８は、グリーンタイヤを加硫する際に、エアやガスが溜まり易い場所に設けられる。例えば、溝成形突起６の根元部近傍にスリット８が配置されるように、筒状体７がピース３（モールド１）に埋設される。

スリット８は、排気が必要な場所にあればよいので、モールド１を構成するすべてのピース３に筒状体７を埋設してスリット８を設ける場合もあり、特定のピース３にのみ筒状体７を埋設してスリット８を設ける場合もある。

筒状体７は、三角筒状に限らず、円筒状、横断面形状が四角形にした筒状、その他の多角形を横断面形状にした様々の筒状にすることができる。筒状体７の空洞内部７ａの大きさは、例えば、内径相当で０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度にする。

このピース３の製造方法を以下に例示する。

まず、図６に例示するように、マスター型の表面形状を転写したゴム型１２の表面に板状の固定金具９を突設する。この状態のゴム型１２の表面に石膏を流し込んで、固化させることにより、図７に例示するゴム型１２の表面形状を転写した石膏鋳型１１を製造する。この石膏鋳型１１の表面には固定金具９が突設される。

固定金具９は、例えば、バネ鋼で形成されていて、その厚さは０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ程度、好ましくは０．４ｍｍ程度である。固定金具９には筒状体７が嵌合される嵌合部９ａが形成されている。嵌合部９ａの下端（筒状体７が挿入されて行く方向の端）には、嵌合部９ａよりも狭幅の切込み部９ｃが連接されている。

固定金具９の下端部には幅方向に突出したアンカー部９ｄが設けられている。アンカー部９ｄは、石膏鋳型１１に対してアンカーとして機能する。そのため、固定金具９はアンカー部９ｄによって安定して石膏鋳型１１に固定される。固定金具９に貫通孔を設け、貫通孔をアンカー部９ｄにすることもできる。

また、嵌合部９ａには、内側に突出する係合部９ｂが設けられている。この係合部９ｂは、筒状体７の対向する両端部７ｂの外側に形成された窪んだ係合部７ｃと係合する。尚、係合部９ｂを窪みにして、係合部７ｃを突出させてもよい。

そして、石膏鋳型１１の表面に突設された固定金型９の嵌合部９ａに、筒状体７の対向させた両端部７ｂを挿入して嵌合させる。これにより、図８に例示するように、対向させた両端部７ｂのすき間を、挿入する前よりも狭くして、両端部７ｂの先端を石膏鋳型１１の表面に接するように配置する。

このとき、係合部７ｃと係合部９ｂとが係合して、筒状体７が位置決めされて固定金具９に設置どおりの所定位置にセッティングされる。固定金具９がバネ鋼で形成され、嵌合部９ａの下端に切込み部９ｃが連接されていると、筒状体７の対向させた両端部７ｂを嵌合部９ａに挿入し易くなる。

石膏鋳型１１の表面１１ａはピース３のタイヤ成形面５に相当し、石膏鋳型１１の凹部１１ｂはピース３の溝成形突起６に相当する。石膏鋳型１１の表面１１ａは、タイヤ周方向では円弧状になっているので、筒状体７を、石膏鋳型１１の円弧状の表面１１ａに沿う円弧状に屈曲させておくとよい。１つの石膏鋳型１１のタイヤ周方向長さが短くて表面１１ａがタイヤ周方向でほぼフラットな場合は、直線状の筒状体７を用いることもできる。

その後、図１０、図１１に例示するように、この石膏鋳型１１の四方側面を枠部材１０で囲んだ状態にして、石膏鋳型１１の表面１１ａに溶融金属Ｍを流し込む。溶融金属Ｍが固化することにより、図９に例示するように、石膏鋳型１１の表面１１ａを転写したピース３が鋳造される。

石膏鋳型１１の表面１１ａに筒状体７の対向させた両端部７ｂの先端を石膏鋳型１１の表面に接するように配置したので、筒状体７が固定金具９の一部分とともにピース３に埋設され、両端部７ｂの先端（微小すき間Ｓ）がピース３のタイヤ成形面５に露出した状態になる。

次いで、鋳造されたピース３から固定金具９を除去する。固定金具９を除去してピース３の表面に生じた細幅穴は、適宜、ピース３と同質の金属材料で埋める。固定金具９がバネ鋼で形成され、嵌合部９ａの下端に切込み部９ｃが連接されていると、鋳造したピース３から固定金具９を引き抜き易くなる。

上述したように、石膏鋳型１１に対する筒状体７のセッティング作業を容易に行なえるため、作業時間を短縮できるので生産性を向上させることができる。

上記実施形態ではセクター２が複数のピース３で構成され、ピース２の単位で鋳造する場合を例示したが、これに限らず、セクター２が複数のピース３で構成されていない場合にも適用できる。即ち、セクター２の単位で鋳造する場合にも本発明を適用することができる。

この場合は、先の実施形態と同じ手順で、図１２に例示するように、筒状体７の対向させた両端部７ｂを固定金具９を介して対向させた両端部７ｂのすき間を狭くして、両端部７ｂの先端を、セクター２に対応する石膏鋳型１１の表面に接するように配置する。その後、先の実施形態と同じ手順で鋳造して、図１３に例示するようなセクター２を製造する。この場合は、セクター２を細分化したピース３の単位ではなく、セクター２の単位で鋳造できるので、生産性を向上させるには更に有利になる。

１ モールド
２ セクター
３ ピース
４ バックブロック
５ タイヤ成形面
６ 溝成形突起
７ 筒状体
７ａ 空洞内部
７ｂ 突き合わせた部分
７ｃ 係合部
８ スリット
９ 固定金具
９ａ 嵌合部
９ｂ 係合部
９ｃ 切込み部
９ｄ アンカー部
１０ 枠部材
１１ 石膏鋳型
１１ａ 表面
１１ｂ 凹部
１２ ゴム型
Ｍ 溶融金属

Claims (5)

1. 石膏鋳型の表面に溶融金属を流し込み、この溶融金属を固化させることにより石膏鋳型の表面を転写したモールドを製造するタイヤ加硫用モールドの製造方法において、石膏鋳型の表面に突設した板状の固定金具の嵌合部に、板状体の両端部の内周面どうしを対向させて形成した筒状体を、その対向させた両端部を前記嵌合部に挿入して嵌合させることにより、この対向させた両端部のすき間を狭くして、その両端部の先端を前記石膏鋳型の表面に接するように配置した後、この石膏鋳型の表面に前記溶融金属を流し込んで前記筒状体をモールドに埋設するとともに、前記対向させた両端部の先端をモールドのタイヤ成形面に露出させ、このモールドから前記固定金具を除去して、前記対向させた両端部の間に微小すき間を設けたモールドを製造することを特徴とするタイヤ加硫用モールドの製造方法。
2. 前記筒状体の対向させた両端部を前記固定金具の嵌合部に挿入した際に、前記嵌合部に設けた係合部と、前記対向させた両端部の外周面に設けた係合部とを係合させて、筒状体を位置決めする請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
3. 前記固定金具がバネ鋼で形成され、前記嵌合部の下端に切込み部が連接されている請求項１または２に記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
4. 前記固定金具が石膏鋳型に対してアンカーとなるアンカー部を有している請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用モールドの製造方法。
5. 溶融金属を固化させることにより形成されたタイヤ加硫用モールドにおいて、前記溶融金属を固化させる際に板状の固定金具とともにモールドに埋設された筒状体を有し、この筒状体が板状体の両端部の内周面どうしを対向させて形成されたものであり、この対向させた両端部の間に微小すき間が形成され、その微小すき間がモールドのタイヤ成形面に露出していて、前記固定金具が除去されていることを特徴とするタイヤ加硫用モールド。

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